Отбор сперматозоидов с помощью микрофлюидного разделения улучшает качество эмбрионов (SPERM)

Более 70 миллионов пар во всем мире страдают бесплодием, и до 40 миллионов активно обращаются за помощью в связи с бесплодием. В 2013 году в США была проведена 160 521 процедура вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Выделение подвижных и морфологически нормальных сперматозоидов является неотъемлемой частью вспомогательной репродукции. Традиционная обработка спермы для вспомогательной репродукции включает центрифугирование и методы «подплывания», в которых используется градиент плотности для выделения подвижных сперматозоидов. Этот метод включает несколько стадий центрифугирования (200-1800 g) с частицами коллоидного кремнезема. В этом процессе сперма и другой материал образуют отдельные полосы. Считается, что эта процедура позволяет удалить аномальные/неподвижные сперматозоиды, а также остатки, тем самым изолируя подвижные человеческие сперматозоиды. Тем не менее, было показано, что процесс центрифугирования вызывает повреждение ДНК и образование активных форм кислорода, тем самым потенциально ухудшая качество спермы и последующие лабораторные результаты, такие как скорость оплодотворения и качество эмбриона. Повышенное повреждение ДНК сперматозоидов было связано с плохими результатами вспомогательной репродукции, включая более низкие показатели оплодотворения, нарушение развития эмбриона и снижение частоты наступления беременности. Детали процесса центрифугирования в градиенте плотности не регулируются FDA.

Напротив, сортировка сперматозоидов на основе микрожидкостей позволяет избирательно выделять высокоподвижные, морфологически нормальные сперматозоиды с высокой целостностью ДНК из необработанного образца спермы. Микрожидкостная технология изолирует здоровую сперму ламинарным потоком, создавая градиенты через каналы. Микрожидкостный чип, который мы планируем изучить в нашем рандомизированном клиническом исследовании, использует микрожидкостную сортировку в ограниченном пространстве для отбора высокоподвижных и морфологически нормальных сперматозоидов в потоке и без использования химикатов. В отличие от стандартного центрифугирования в градиенте плотности, в этом процессе не требуется никаких манипуляций со спермой. В приток вводится сырая сперма, и только подвижные и морфологически нормальные сперматозоиды способны проплыть через чип к оттоку, где они собираются для использования.

В образцах спермы здоровых добровольцев-мужчин, разделенных на стандартную обработку с помощью процедуры центрифугирования и плавания, по сравнению с микрофлюидной сортировкой спермы, при микрофлюидном отборе сперматозоидов была обнаружена значительно более высокая процентная подвижность и более низкая скорость фрагментации ДНК сперматозоидов. Таким образом, метод микрожидкостной сортировки спермы оказался более эффективным и надежным средством подготовки спермы по сравнению с процедурой центрифугирования и погружения. Хотя этот микрофлюидный чип использовался в Мексике, Турции, Южной Африке, Италии, Греции и Швейцарии, что привело к рождению более 5000 детей, его использование в клинической практике тщательно не изучалось. Мы стремимся сравнить традиционную подготовку и микрофлюидную сортировку спермы по результатам вспомогательных репродуктивных технологий, включая оплодотворение яйцеклеток и качество эмбрионов у субъектов с плохим качеством эмбрионов в анамнезе, решивших пройти повторный цикл экстракорпорального оплодотворения по поводу бесплодия.